Понятие о витаминах. Их роль в организме
Витамины представляют собой органические вещества разнообразной химической структуры, необходимые для жизнедеятельности организма и являющиеся незаменимыми факторами питания.
Витамины характеризуются следующими свойствами:
¨ Витамины являются веществами, поступающими в основном с пищей извне или образующимися в толстой кишке с участием микрофлоры. Однако эндогенный синтез витаминов имеет лишь вспомогательное значение в обеспечении организма витаминами.
¨ В отличие от белков, жиров и углеводов витамины поступают в организм в малых количествах и не являются исходным пластическим материалом для построения клеточных структур или источником энергии.
¨ Витамины необходимы, главным образом, для осуществления каталитических реакций. Они являются компонентами коферментов (небелковых составных частей ферментов). Белковые ингредиенты ферментов - апоферменты - синтезируются в организме.
¨ При дефиците какого-либо витамина развивается специфический симптомокомплекс, который можно устранить введением данного витамина.
В зависимости от обеспеченности организма витаминами различают следующие нарушения их обмена:
1. Авитаминоз - характеризуется полным отсутствием витамина в организме. На сегодняшний день авитаминозы у людей встречаются редко. На животных авитаминоз моделируют, совершенно исключая из их пищевого рациона какой-либо витамин.
2. Гиповитаминоз или витаминная недостаточность - состояние, при котором имеется частичный недостаток какого-либо витамина. Некоторые причины и механизмы развития гиповитаминозов указаны в табл. 11.1. При ограниченном однообразном питании может развиться полигиповитаминоз - одновременный частичный дефицит нескольких витаминов.
3. Гипервитаминоз - совокупность патологических реакций организма, наблюдаемая при интоксикации витаминными препаратами, принимаемыми в очень высоких дозах. Чаще всего гипервитаминоз обнаруживается при передозировке витаминов А и D. В большинстве случаев незначительный излишек витамина легко инактивируется печенью и покидает организм, выделяясь почками.
По физико-химическим свойствам витамины делят на две группы: водорастворимые и жирорастворимые. Мы рассмотрим патологические изменения, наблюдающиеся при нарушении баланса (в основном при гипо- и авитаминозах) некоторых витаминов, имеющих наибольшее клиническое значение.
На рис. 11.1 показаны основные направления действия витаминов.
Таблица 11.1
Причины и механизмы развития витаминной недостаточности
| Причины гиповитаминоза | Механизмы его развития |
| Недостаточное поступление витаминов с пищей | Одностороннее питание, неправильное хранение продуктов, нарушение правил их кулинарной обработки. Например, в зимне-весенний период из-за уменьшения количества вводимых в организм овощей и фруктов часто развивается гиповитаминоз витамина С |
| Нарушение всасывания и усвоения витаминов | При ахилии частично разрушаются в желудке витамины B1 , РР, С. При поражении дна желудка нарушается выработка гастромукопротеида (фактора Кастла) и, как следствие, всасывание витамина В12 При расстройстве желчевыделения нарушаются процессы эмульгирования, гидролиза и всасывания жиров и, как следствие, всасывания жирорастворимых витаминов. При заболеваниях пищеварительного канала и печени нарушается процесс фосфорилирования тиамина (витамина В1) и перехода его в активную форму - кокарбоксилазу |
| Подавление синтеза витаминов микрофлорой толстой кишки | Подавление нормальной микрофлоры толстой кишки наблюдается при некоторых заболеваниях (колиты, дизентерия, гельминтоз, лямблиоз), а также при длительном применении антибиотиков широкого спектра действия. При этом нарушается синтез микрофлорой витаминов В1 , B2 , РР, В6, фолиевой кислоты и витамина К. Однако, удовлетворение потребности организма в витаминах за счёт микрофлоры весьма вариабельно и осуществляется лишь частично. Поэтому при расчёте потребности в витаминах эндогенный их синтез обычно не учитывается |
| Увеличенный расход витаминов | Возрастает расход (и потребность) в витаминах С, В1, В2, РР при усиленной физической и нервной нагрузке, во время пребывания в условиях высокогорья, при высокой температуре окружающей среды. При низких температурах возрастает потребность в витаминах А, С, В1, В2 и D. Увеличивается потребность в витаминах при беременности, при инфекционных процессах. Например, при септических процессах потребность в витамине С возрастает в 5-7 раз, достигая 300-500 мг в сутки (норма - 70-100 мг в сутки). Повышена потребность в витаминах у детей, т.к. у них активно идут пластические процессы Приём лекарственных веществ может нарушить баланс витаминов. Например, при применении противотуберкулезных препаратов группы изониазида нарушается обмен витамина B6, при лечении сульфаниламидами - витаминов В1 и РР |
| |||||||||||
|
|
| |||||||||
 |  | ||||||||||
Рис. 11.1. Основные направления действия витаминов
Нарушения баланса водорастворимых витаминов.
Гипо- и авитаминоз витамина В1 (тиамина)
Витамин В1 всасывается в тонкой кишке и в процессе всасывания переходит в активные формы: моно-, ди- и трифосфаты тиамина. Основной активной формой тиамина в организме является тиаминдифосфат (кокарбоксилаза). Обеспеченность организма витамином В1 зависит не только от его поступления в организм, но и от активности фосфорилирования тиамина в кишечнике и печени.
Витамин В1 является кофактором в ряде ферментативных реакций. Например, он обеспечивает декарбоксилирование пировиноградной кислоты, являющейся промежуточным продуктом окисления глюкозы, участвует в реакциях окисления, протекающих в цикле Кребса (в митохондриях). Эта функция особенно важна для обеспечения энергией нервной системы, миокарда и скелетных мышц.
Поскольку глюкоза является практически единственным источником энергии в нервных клетках, недостаточность витамина В1 особенно тяжело отражается на функциях нервной системы. Пагубное влияние дефицита витамина В1 на нервную систему объясняется и другим механизмом. Из пировиноградной кислоты образуется активная уксусная кислота (ацетилкофермент А), которая необходима для синтеза медиатора нервной системы - ацетилхолина, а также белков, жиров. нуклеиновых кислот. При авитаминозе В1 этот процесс нарушается и ,как следствие, расстраиваются функции центральной и периферической нервной системы. При авитаминозе витамина В1 в странах Азии в конце ХIХ и начале ХХ века широко распространилась болезнь бери-бери (полиневрит). Это заболевание явилось причиной смерти сотен тысяч людей, употребляющих в пищу, в основном, полированный (очищенный от отрубей) рис. В отрубях , которые удаляются в процессе очистки, содержится почти весь присутствующий в рисе тиамин. Болезнь протекала с такими симптомами, как быстрая потеря в весе и неврологические расстройства (повышенная раздражительность, расстройства сна, нарушения памяти, мышечная слабость, парестезия в конечностях с последующим развитием парезов, кахексия).
Больше расходуется витамина В1 при избытке углеводной пищи.
Препятствует всасыванию и усвоению витамина В1 ахилия (отсутствие выделения желудочного сока), язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, гепатиты, энтериты (заболевания тонкой кишки).
При гиповитаминозе витамина В1 наблюдаются нарушения нервной и мышечной ткани: полиневрит, нарушения сердечной деятельности, параличи, парезы скелетных мышц. Могут развиваться отёки, желудочно-кишечные расстройства.
Явления недостаточности витамина В1 развиваются при алкоголизме. Они выражаются в слабости, головокружении, бессоннице, повышенной возбудимости, головных болях. Суточная потребность в витамине В1 составляет 2-3 мг.
Его назначают в следующих случаях:
à Тяжелой физической работе, беременности, грудном вскармливании ребенка.
à Заболеваниях и травмах центральной и периферической нервной системы.
à Дистрофии миокарда различной природы, сердечных аритмиях.
à При терапии антибиотиками и сульфаниламидами для уменьшения риска побочных явлений.
à Структурно-функциональных нарушениях пищеварительного канала.
à При анемиях, связанных с нарушениями кроветворения.
à При метаболическом ацидозе.
à При диабете.
Гиповитаминоз витамина В2 (рибофлавина)
Витамин В2 (рибофлавин) входит в состав коферментов, которые являются составными частями ферментов - флавиндегидрогеназ. Эти ферменты участвуют в реакциях окисления-восстановления в клетках (бескислородном и кислородном этапах). В митохондриях флавиновые ферменты обеспечивают перенос электронов в дыхательной цепи цикла Кребса и участвуют в конечном окислении углеводов, жиров и аминокислот. Дефицит рибофлавина возникает в результате недостаточного поступления с пищей, а также как следствие подавления жизнедеятельности в толстой кишке кишечной палочки (и синтеза ею витамина В2).
При недостатке витамина В2 наблюдаются расстройства зрения с повышением чувствительности к свету. Нарушается сумеречное зрение (как и при дефиците витамина А).Нарушение окислительных процессов может привести к развитию катаракты (помутнению хрусталика). Характерными симптомами являются болезненность в углах рта, конъюнктивит, блефарит (воспаление краёв век), шелушение кожи. Наблюдается дерматит в области носа, волос, промежности. При недостатке витамина В2 нарушается образование ферментов, обеспечивающих гидролиз жиров. Он необходим также для синтеза печенью белков и углеводов (в частности, витамин В2 участвует в депонировании гликогена). При дефиците витамина В2 расстраиваются функции ЦНС, поражаются слизистые оболочки губ (хейлоз), языка (глоссит). Нарушаются функции кишечника. Страдает процесс кроветворения.
Суточная потребность в витамине В2 составляет 4-5 мг. Витамин В2 назначается в следующих случаях:
à При патологических состояниях, сопровождающихся гипоксией (инфаркт миокарда, шок).
à При кожных болезнях (при трофических язвах, экземе).
à При заболевании глаз (кератитах, конъюнктивитах).
à При инфекционных болезнях.
à При заболевании пищеварительного канала.
à В случае длительного применения антибиотиков широкого спектра действия, подавляющих кишечную микрофлору.
à Как дополнительное лечебное средство при гипохромной анемии.